在虚拟化基础上构建新一代数据中心.doc

在虚拟化基础上构建新一代数据中心传统的数据中心（或者说传统的IT）建立在孤立地满足每个项目需要的技术路线基础上。这实际上是“头痛医头、脚痛医脚”机械的思维方式。一方面，这种方法的确有效、解决了不少问题，满足了一个时代的IT需求；但另一方面，这种方法也有明显的局限性，造成了传统数据中心当前面临的许多挑战和问题，其中最突出的是无数的信息孤岛、使得IT不能快速适应机构业务需求的变化，也阻碍了IT技术的进一步发展，造成了建设新一代数据中心的迫切需求。首先必须看到的是传统数据中心存在的问题是根本性的，不是单靠解决任何一个具体的技术问题可以解决的，必须以新的思想和技术路线来改造传统数据中心，建设新一代数据中心是技术上一场革命、而不是因循守旧的局部变革。要搞好这场革命，首先要选择适当的思想基础和技术路线。考虑到数据中心当前已经成为象通信和交通那样的社会基础设施，建设新一代数据中心必须选择新而具有实践经验的指导思想和技术路线，虚拟化就成为实现数据中心革命最佳的指导思想。虚拟化将成为新一代数据中心的基础已经成为业界普遍的共识。虚拟化与传统思想的差别虚拟化是一种与传统数据中心建设根本不同的系统开发思想，它的核心是在抽象的基础上实现资源的集中和隔离，从而为资源的共享、灵活调度和高效使用开辟了广阔的前景。传统的思想按照项目的需求来供应资源形成了一系列资源孤岛；虚拟化技术把资源处理成虚拟资源池（服务器资源池、存储资源池），允许应用在资源池中移动资源，实现资源的共享；x86 服务器的常规是在一个服务器上运行一个应用。当服务器购买价格和运行费用都很低廉时，这是没有问题的。但是，当需要添置越来越多的服务器来满足应用需求时，事情就变得复杂化起来了。数据中心经理们面临严重的服务器利用效率太低的问题，他们把大量的资金花费在利用效率很低的服务器以及由此带来的各种开支上。 但是，利用虚拟化技术可以全面改变这些问题。人们不再在一台机器上仅仅运行一个应用、而是运行多个应用，这些应用彼此隔离在虚拟操作系统映象中，而不会相互影响。对虚拟化这个概念的理解现在存在着很多误区。因为从满足客户需求的角度来说，虚拟化这个概念最早的界定之一同服务器整合等问题密切相关。当企业的IT预算不断减少，IT部门不得不想尽各种办法来减少基础设施投资的时候，能够避免购买新服务器、提高现有服务器利用率的虚拟化方案对IT部门来说就非常有吸引力了。虚拟化的全面的实施和丰硕成果随着虚拟化技术的广泛应用，虚拟化已经逐步发展成为处理IT资源的标准方式。人们清楚地认识到：“从长期来看，大多数技术都将实现虚拟化。IT的虚拟和自动化将从根本上提高效率，保证资源不被闲置或浪费，还能够根据业务需求的变化实现资源的迅速转移，从而提高灵活性。” 虚拟化技术虽然起源于早年的主机系统，目前已经普及到几乎所有档次的计算机系统，包括基于64位工业标准的Itanium处理器的服务器、基于RISC处理器的服务器、基于工业标准x86的服务器、桌面PC，工作站、刀片服务器。目前，服务器虚拟化技术已经得到全面的推广，几乎所有厂商、各个档次和各种类型的服务器都提供相应的虚拟化产品。从垂直可伸缩性角度来看，从单处理器的入门级服务器到128个核心的企业级服务器（如Superdome）都采用虚拟化技术；从水平可伸缩性角度来分析，从桌面PC机到几百、几千台服务器组成的大规模集群系统也都离不开虚拟化技术；服务器虚拟化也已经应用于从桌面、机架、机框、工作站到刀片服务器一切类型的服务器；从操作系统来考察，不仅专利的主机操作系统和OpenVMS系统、厂商的UNIX操作系统、Windows系统以及开放源的Linux操作系统都以及普及了虚拟化技术。服务器虚拟化显然已经成为一种主流技术，全面改变服务器的应用模式；虽然服务器以及成为数据中心的引擎和支柱，但是数据中心还有许多其他设备。虚拟化技术目前也已经从服务器出发、进入了网络、存储系统、IO外设、供电和制冷设备等各种领域，不仅网络和存储系统实现了虚拟化，虚拟化技术也开始进入到IO外设、供电和制冷设备等各种领域，全面改变数据中心的面貌、提供设备的利用效率；从层次来说，IT技术各个层次都在采用虚拟化技术，Intel和AMD层处理器制造厂商，在芯片层次使用虚拟化技术、能够大大降低整个系统实现虚拟化的开销；虚拟化也进入了操作系统和中间件的层次，应用软件的虚拟化已经在提高性能、可重用性和可移动性方面显示了巨大的威力；虚拟化的全面的实施和丰硕成果使之成为建设新一代数据中心最理想的核心和基础技术。虚拟化广泛的概括能力以往虚拟化主要用来对系统的复杂性作出反应，而随着技术的不断发展，它将逐渐成为企业IT运作的既定方式。 “虚拟化将成为下一代数据中心的基础。”由于未来计算中心的资源都将成为虚拟化的资源，因此未来计算中心管理的将是虚拟化的资源、实现自动化和安全性也都在资源虚拟化基础上来实现。虚拟化将概括未来数据中心的全面工作，成为新一代数据中心提供管理水平、加强自动化、实现安全保密、保持724连续运行的基础。数据中心的整合和应用软件集成也都将在虚拟化基础上实现。虚拟化广泛的概括能力使之成为建设新一代数据中心最理想和不可取代的基础。事实上，当前以HP VSE 为代表的集成虚拟化产品已经显示了作为建设新一代数据中心的能力，容灾、基础设施统一管理、工作负载自动调度、资源实时动态调度和按需分配都可以利用HP VSE 来实现，使人们看到了虚拟化技术的潜力和威力。虚拟化的融合能力虚拟化是一个概念，而不是一项技术。只有在企业将这一概念应用到某一个特定的环境当中时，它才成为一项技术。它从逻辑角度而不是物理角度来对资源进行配置,可以成为融合许多技术的基础。除了虚拟化技术外，当前还有一系列被认为可以作为建设新一代数据中心的基础技术的新兴技术如：网格技术和面向服务架构（SOA）等等。这些技术虽然各有其优势和特长，但是都可以在虚拟化基础上融合在一起，成为建设新一代数据中心的有效技术。虚拟化、网格和SOA等三项最重要的新兴技术在结合中各自发挥自己独特的作用：虚拟化是三者结合的基础技术。当前虚拟化正从低级的微观虚拟化向高级的宏观虚拟化发展。在微观虚拟化阶段，一个物理设备（如一个处理器、一个服务器平台）被划分成多个成虚拟机的环境（VM）。每个VM能够运行自己的操作系统（如Microsoft Windows 或Linux）和应用。宏观虚拟化是利用网格中间件实现的。通过聚合多个物理处理器、服务器、集群甚至桌面，企业能够创立一个单一的虚拟环境、来运行分布式或并行应用。今天，虚拟化、网格和SOA刚刚开始结合。但是，随着上述的力量继续推动这些技术结合，从而使得企业数据中心展现崭新的面貌、使得IT给企业增加更大的价值。三种技术结合过程可以分为三个阶段：虚拟数据中心、虚拟企业和虚拟生态系统。其中虚拟数据中心一定程度上也正是我们要建设的新一代数据中心。虚拟数据中心许多企业今天致力于创建虚拟数据中心。主要目标是通过整合、资源共享和增加资产利用效率来控制IT的开支和复杂性。用于建立虚拟数据中心的关键都已经成为市场上的商品化技术。它们包括虚拟化硬件和软件、网格中间件、高性能计算、节能、多核服务器以及各种加强管理和调度的工具。在虚拟数据中心中，目标是通过企业网格把各种资源聚合到一个公用的池中，对业务流程、服务或应用来说它是一个虚拟服务容器的网格。企业的网格是异构的服务器机架、单个服务器、桌面系